Σχεδιασμός ηλιακού συστήματος υποβοηθούμενου από αντλία θερμότητας για κάλυψη θερμικών φορτίων κλειστού κολυμβητηρίου

Abstract

Περίληψη Στην παρούσα εργασία γίνεται διερεύνηση της λειτουργίας κλειστού κολυμβητηρίου, με στόχο τη διατύπωση παρεμβάσεων ενεργειακής αναβάθμισης και μείωσης της κατανάλωσης συμβατικής ενέργειας. Αρχικά στην εργασία γίνεται αναφορά στην σημασία της κολύμβησης, την ανάγκη που προκύπτει για την κατασκευή κολυμβητηρίων, και η σημασία κάλυψης των αναγκών τους για θέρμανση. Συνεχίζοντας γίνεται αναλυτική παρουσίαση του υπό εξέταση κλειστού κολυμβητηρίου, καθώς και εκτίμηση των ενεργειακών απαιτήσεων, αλλά και των ενεργειακών καταναλώσεων. Η ανάλυση γίνεται βάση ήδη υπαρχόντων στοιχείων του κολυμβητηρίου και εφαρμογής των κανονισμών του ΤΕΕ - Κ.Εν.Α.Κ και της ASHRAE (για την κολυμβητική δεξαμενή), ενώ αξιοποιήθηκαν στοιχεία που εξάχθηκαν από τα σχέδια του κελύφους που παραχωρήθηκαν από τις αρμόδιες αρχές, αλλά και από επιτόπια επιθεώρηση. Στη βάση των αποτελεσμάτων της ενεργειακής ανάλυσης, προτείνονται παρεμβάσεις για την αναβάθμιση της ενεργειακής συμπεριφοράς του κολυμβητηρίου. Οι παρεμβάσεις προβλέπουν την εγκατάσταση ηλιακού συστήματος, καθώς και συστήματος Διαχείρισης Ενεργειακών Συστημάτων (Building Energy Management Systems, BEMS). Η διαστασιολόγηση του ηλιακού συστήματος γίνεται για διαφορετικές περιπτώσεις κλίσης εγκατάστασης και επιφανειών, καταλήγοντας στις βέλτιστες επιλογές για την κάλυψη των αναγκών του κολυμβητηρίου. Παράλληλα εξετάζεται η στρατηγική λειτουργίας του ηλιακού συστήματος και ειδικότερα η επιλογή του τύπου του φορτίου που θα καλυφθεί κατά προτεραιότητα (ΖΝΧ ή φορτίο κολυμβητικής δεξαμενής). Έπειτα γίνεται αναφορά στην έννοια και τη σημασία των Building Energy Management Systems (BEMS), καθώς και στη χρήση τους για μείωση των ενεργειακών καταναλώσεων στην εγκατάσταση. Παρουσιάζεται συγκεκριμένη διάταξη controller, και αναλύονται τα πλεονεκτήματα του για τον προγραμματισμό του αλγορίθμου λειτουργίας της προτεινόμενης εγκατάστασης. Τέλος γίνεται οικονομοτεχνική μελέτη για την αξιολόγηση των παρεμβάσεων και την εύρεση του χρόνου απόσβεσης των επεμβάσεων.